Bu bölümde dijital test aygıtlarının tanıtılması ve kullanımının açıklanması, dijital devre elemanlarının yerleştirilmesi, bağlantı iletkenlerinin çizilmesi, dijital devreye test aygıtlarının bağlanması ve dijital devrenin çalıştırılması konuları uygulamalı olarak açıklanacaktır. 1.Dijital Test Aygıtlarının Tanıtılması Ve Kullanılmasının Açıklanması 1. Pattern Jeneratörü VSM Pattern Jeneratörü; analog sinyal jeneratörünün dijitalidir. VSM Pattern Jeneratörünün 1KB a kadar hafıza desteği vardır ve 8 Bit liktir. Şekil 1. Pattern Jeneratörü Uygulama-1.1: ISIS programında pattern jeneratörünün kullanılması. 1. Virtual Instruments düğmesini kullanarak, kullanıcı kütüphanesinde isimleri listelenen VSM cihazları içerisinden pattern jeneratörü üzerine tıklayınız. 2. Tasarım alanına Pattern jeneratörünü yerleştirmek istediğiniz yere farenin sol tuşuyla bir kere tıklayınız. Pattern jeneratörünü tasarım alanına yerleştirmiş oldunuz. 3. Şema üzerinde pattern jeneratörü ile ilgili gerekli bağlantıları yapınız. 4. Play butonuna tıklayarak devrenizi çalıştırınız. 2. Lojik Analizör Dijital devrelerdeki lojik sinyallerin durumunu diyagram şeklinde gösterir. A1, A2, A8 uçları lojik devrede durumunu görmek istediğiniz noktalara bağlanır. Şekil 2. Lojik Analizör 1
Uygulama-1.2: ISIS programında lojik analizörün kullanılması. 1. Virtual Instruments düğmesini kullanarak, kullanıcı kütüphanesinde isimleri listelenen VSM ihazları içerisinden Logic Analyser üzerine tıklayınız. 2. Tasarım alanına Lojik Analizörü yerleştirmek istediğiniz yere farenin sol tuşuyla bir kere tıklayınız. Lojik Analizörü tasarım alanına yerleştirmiş oldunuz. 3. Şema üzerinde Lojik Analizör ile ilgili gerekli bağlantıları yapınız. 4. Play butonuna basarak simülasyonu başlatınız. 5. Sinyalleri görüntüleyebilmek için Trigger Mode düğmesine basarak Armed ledinin yanmasını sağlayınız. Sinyallerinizi daha iyi görüntüleyebilmek için Resulation ve Zoom düğmelerini ayarlayınız. 3.Lojik Frekans Sayıcı ( ounter Timer ) Lojik frekans sayıcı, LK girişine bağlanan hattaki lojik sinyalin değişim sayısını ölçer. Ölçtüğü değeri ekranında dijital olarak gösterir. Lojik frekans sayıcı üzerinde bulunan E girişi; Frekans sayıcımızın aktif etme pinidir. RST girişi ise sayıcımızı resetleme pinidir. Şekil 3. Lojik Frekans sayıcı Uygulama-1.3: ISIS programında lojik frekans sayıcının kullanılması.. 1. Virtual Instruments düğmesini kullanarak, kullanıcı kütüphanesinde isimleri listelenen VSM cihazları içerisinden ounter Timer üzerine tıklayınız. 2. Tasarım alanına ounter Timer ı yerleştirmek istediğiniz yere farenin sol tuşuyla bir kere tıklayınız. Lojik frekans sayıcıyı tasarım alanına yerleştirmiş oldunuz. 3. Şema üzerinde frekans sayıcı ile ilgili gerekli bağlantıları yapınız. 4. Play butonuna tıklayarak devrenizi çalıştırınız. 4. lock Üreteci Lojik devreler için istenilen frekansta ve genlikte kare dalga sinyal üretmek için kullanılır. lock üreteci üzerinde tek bir çıkış vardır ve bu çıkış kare dalga sinyalin uygulanacağı yere bağlanır. Şekil 4. lock Üreteci 2
Uygulama-1.4: ISIS programında clock üretecinin kullanılması. 1. Active kütüphanesinden lock üretecini Devices kutusuna çağırınız. 2. Device kutusunda yer alan lock üzerine tıklayınız. 3. Tasarım alanına lock üretecini yerleştirmek istediğiniz yere farenin sol tuşuyla bir kere tıklayınız. Üreteci tasarım alanına yerleştirmiş oldunuz. 4. Düzenleme modundayken üretecin frekansını ayarlayınız. 5. Şema üzerinde lock üretecini ile ilgili gerekli bağlantıları yapınız. 6. Play butonuna tıklayarak devrenizi çalıştırınız. 5. Virtual Terminal ( VTerm ) Virtual terminal, seri iletişim arabirimidir. Seri data üretebilir ve alabilir, aldığı datayı istenilen formatta gösterebilir. Bu datalar ASII kod formatına uygun biçimde olmalıdır. Virtual terminal üzerinde yer alan TXD pini üzerinden lojik sinyali seri olarak vermekte, RXD pinine uygulanan seri sinyali ise ASII kod yapısına göre karakter biçimine dönüştürmektedir. Şekil 5. VTerm Uygulama-1.5: ISIS programında Virtual Terminal in ( vterm ) kullanılması. 1. Virtual Instruments düğmesini kullanarak, kullanıcı kütüphanesinde isimleri listelenen VSM cihazları içerisinden Virtual Terminal üzerine tıklayınız. 2. Tasarım alanına Virtual Terminal ı yerleştirmek istediğiniz yere farenin sol tuşuyla bir kere tıklayınız. Virtual Terminal ı tasarım alanına yerleştirmiş oldunuz. 3. Şema üzerinde Virtual Terminal ile ilgili gerekli bağlantıları yapınız. 4. Play butonuna tıklayarak devrenizi çalıştırınız. 6. OMPİM ( Serial Port Model ) Bir P seri port ( UART) modelidir. P seri portunun sahip olduğu bütün özelliklere sahiptir ve fiziksel olarak simüle edilebilir. Bu companenette baund hızı, data biti, parity biti, stop biti ve OM numarası vb. gibi özellikler ayarlanabilir. 3
Şekil 6. OMPIM 7. Lojik Prob & Büyük Lojik Prob ( Logicprobe ) Bu eleman lojik devrelerde kullanılır. Bağlandığı noktanın lojik seviyesini gösterir. LGIPROBE ve LOGİPROBE ( BIG ) olmak üzere iki çeşidi vardır. Aralarında yalnızca boyut farkı vardır. Kullanım ve işlev bakımından aralarında fark yoktur. Şekil 7. Tasarım Alanına Çağrılan Lojik Prob Şekli. Şekil 8.Simülasyon Esnasında Lojik Prob Şekli ( Lojik 1ve Lojik 0 Konumunda ) 8. Lojik State ( LOGİSTATE ) Bu eleman lojik devrelerde kullanılır ve bağlandıkları noktaya lojik sinyal uygular. Farenin sol tuşuyla üzerine tıklanırsa konum değiştirir ve tekrar tıklayana kadar aynı konumda kalır. Şekil 9. Lojik State nin Aldığı İki Farklı Konum 9. Lojik Toogle ( LOGİTOGGLE ) LOGİSTATE ile aynıdır. Tek farkı; fare imleciyle üzerine sol tıklandığında lojik 1 seviyesine gelir sol tuş bırakılınca lojik 0 seviyesine geri döner. Şekil 10. LOGITOGGLE nin Aldığı İki Farklı Konum 4
Uygulama-1.6: Tasarım alanına dijital elemanların yerleştirilmesi. 1. ISIS elemanlar kütüphanesini açınız. 2. Libraries kısmından 74STD kütüphanesini bulunuz. Farenin sol tuşuyla bir kere tıklayınız. 74STD Kütüphanesi açılacaktır. 3. Açılan 74STD kütüphanesi içerisinden 7400, 7432 elemanlarını çağırınız. 4. Tekrar libraries kısmına dönünüz. Active kütüphanesinden, LOGIGSTATE ve LOGIPROBU (BIG) elemanlarını çağırınız. çağırınız. 5. Pick Devices penceresini kapatınız. 6. Devices bölümümden kütüphaneden çağırdığınız elemanları tasarım alanına Şekil 11 deki gibi yerleştiriniz. Şekil 11. Elemanların Tasarım Alanına Yerleştirilmesi 2. Bağlantı iletkenlerinin çizilmesi Uygulama-1.7: Tasarım alanında bulunan elemanlar arasında bağlantı iletkenlerinin çizilmesi. 1. Şekil 11 deki elemanlar arasında bağlantı oluşturmak için (omponent) düğmesini aktif hale getirin. 2. Fare imlecini bağlantı yapmak istediğiniz elemanın pini üzerine götürünüz. Göstergenin ucunda x işareti oluşunca bir kere sol tuşa tıklayınız ve bırakınız. 3. Bağlantı yapacağınız diğer elemanın pini üzerine gidiniz. Pin üzerinde x işareti oluşunca bir kere sol tıklayınız ve bırakınız. Böylece iki eleman arasında bağlantı oluşturmuş oldunuz. 4. Aynı yöntemi uygulayarak Şekil 13 deki gibi diğer elemanların bağlantılarını yapınız. 5. Play butonuna basınız ve devrenizi çalıştırınız. 6. Farenin sol tuşunu kullanarak LOGIGSTATE elemanların konumlarını lojik 1 ve lojik 0 olarak değiştiriniz. 7. Her değişimden sonra devrenizin lojik çıkışını gözlemleyiniz. Şekil 12. Bağlantı İletkenlerinin Çizilmesi 5
Uygulama-1.8: Bağlantı terminali uygulaması. 1. Kütüphaneden AND, NOT, OR, 74H86, LOGIGPROBE ve LOGISTATE elemanlarını çağırınız. 2. Gadgets araç çubuğunda bulunan (Inter-sheet) terminal araç düğmesine basınız ve malzeme kutusuna gelen terminal uçlarından DEFULT u seçiniz. 3. Şekil 13 de verilen devreyi kurunuz. ( terminal uçlarının devreye bağlantısı iki pinin birbirine bağlantısı gibidir. ) 4. ( Instant edit mode ) düzenleme moduna geçiniz. Tasarım alanında en üstteki Logigstate üzerine sol tıklayınız. Açılan düzenleme penceresinden omponent Reference yazısının yanındaki alana A yazınız. OK butonuna basarak yaptığınız işlemi onaylayınız. Böylece Logigstate yi A olarak adlandırınız. Aynı yöntemle diğer lojik girişleri B ve olarak adlandırınız. Şekil 13. Tam Çıkarıcı Devresi 5. Lojik probun üzerine sol tıklayınız. Açılan düzenleme penceresinde omponent Reference yazısının yanındaki alana BO, omponent Value yazısının yanındaki alana Borç Çıkışı yazınız. OK butonuna basarak yaptığınız işlemi onaylayınız. Aynı yöntemle diğer probun sembolünü D, değerini fark olarak isimlendiriniz. 6. Düzenleme modundayken ismi A olan logicstate çıkışına bağlı bulunan giriş terminalinin üzerine farenin sol tuşuyla tıklayınız. Açılan Edit Terminal Label penceresinde bulunan String kutusuna TA yazınız. konumunu Şekil 14 daki gibi düzenledikten sonra OK butonuna basarak pencereyi kapatınız. Böylece terminalinizi isimlendirmiş oldunuz. Aynı yöntemi kullanarak diğer terminalleri de isimlendiriniz. ( Aralarında bağlantı olan terminallere aynı isimleri vermelisiniz.) 7. Yine düzenleme modundayken TA isminin üzerine sol tıklayınız. Açılan Edit Terminal Label penceresi üzerinde bulunan Style butonuna sol tıklayınız. Açılan pencereden Fallow Global? seçeneğinin onayını kaldırınız. Height kutusu aktif hale gelecektir. Bu kutudan yazının yüksekliğini 0.2in olarak ayarlayınız. OK butonuna basarak işleminizi onaylayınız. ( Şekil 15 ) Tasarım alanına baktığınızda TA yazısının boyutunun büyümüş olduğunu göreceksiniz. Aynı pencereyi kullanarak yazının rengini, yazı tipini, kalınlığını, vb. gibi özelliklerini değiştirebilirsiniz. 6
Şekil 14. Terminal Uçlarının İsimlendirilmesi 8. Aynı yöntemi kullanarak diğer terminallerin de isimlerinin boyutlarını büyütünüz. Şekil 15. Terminal İsimlerinin Stil Ayarlarının Yapılması 9. Devrenizi çalıştırınız. 10. Devrenin girişlerine Tablo 1 de verilen lojik durumları sırasıyla uygulayınız. 7
11. Devrenin lojik çıkışlarını gözlemleyiniz. A B D BO 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 Tablo 1. Tam Çıkarıcının Doğruluk Tablosu 12. Bağlantı terminalleri kopmlex devrelerde elemanlar arası bağlantıyı oluşturmak için kullanılır. Devrenin daha sade görünmesini sağlar. Uygulama-1.9: Çoklu yol ( bus ) uygulaması. 1. AND, OR, NOT, 74136, LOGIGPROBE (BIG) ve LOGISTATE elemanlarını tasarım alanına çağırınız. 2. Şekil 16 de gösterildiği gibi elemanları tasarım alanına yerleştiriniz. Şekil 16. Elemanların Tasarım Alanına Yerleştirilmesi 3. Main Modes araç çubuğunda bulunan (Bus) butonunu aktif hale getiriniz. 4. Şekil 17 da gösterildiği gibi tasarım alanında çoklu yol oluşturunuz. 5. Çoklu yol ile bağlantısı yapılacak bütün pinleri Şekil 17 da görüldüğü gibi yapınız. (Elemanların çoklu yol ile bağlantısının yapılması iki pinin birbirine bağlantısı gibidir.) 6. Main Modes araç çubuğu üzerinde bulunan düğmesini aktif hale getiriniz. Fare imlecini pin ile çoklu yol arasında kalan hattın üzerine götürünüz. Fare imleci ucunda x şekli oluşunca sol tıklayınız. Karşınıza gelen Edit Wire Label penceresinden String yazısının yanındaki kutu içerisine hattın ismini yazınız ve OK butonuna basarak işleminizi onaylayınız. 7. Hatta verdiğiniz ismin yüksekliğini 0.2in olarak değiştiriniz. ( Uygulama 23 e bakınız.) 8. Aynı yöntemi kullanarak bütün hatları isimlendiriniz. (Aralarında bağlantı olan hatlara aynı isimleri vermelisiniz.) 8
Şekil 17. Çoklu Yol Kullanılarak Yapılmış Lojik Diyagram 9. Devrenizi çalıştırınız. 10. Devrenizin girişlerinde kullanılan lojik sinyallerin konumlarını değiştirerek devrenizin çıkış konumunu gözlemleyiniz. 3. Tasarım Alanına Dijital Devre Elemanlarının Yerleştirilmesi Dijital Devreye Test Aygıtlarının Bağlanması Uygulama-1.10: Lojik analizörden D tipi flip_flop un çıkış sinyallerinin incelenmesi. 1. Şekil 18 deki devreyi kurunuz. 2. D/FF un D girişine uygulanan bilgi sinyalini tasarım alanına çağırmak için Gadgets araç çubuğunda bulunan (Generatör) düğmesine tıklayınız ve açılan sinyal çeşitlerinden DLOK sinyalini seçiniz. Şekil 18. D Tipi Flip- Flop 3. DLOK sinyalini Şekil 19 deki gibi düzenleyiniz. 9
Şekil 19. DLOK Sinyali Düzenleme Penceresi 4. lock üretecinin frekansını 1KHz olarak ayarlayınız. 5. Devrenizi çalıştırınız. 6. Şekil 20 de verilen VSM Lojik Analyser ekran görüntüsü karşınıza gelecektir. 7. Lojik analizör ekranı devreyi ilk çalıştırdığınızda boştur. Trigger butonuna basarak sinyalleri göstermesini sağlayınız. 8. Sinyalin görüntü olarak genişliğini ayarlamak için Zoom düğmesini sağa-sola çeviriniz. 9. Sinyalin zaman aralığını ayarlamak için Resolution düğmesini sağa-sola çeviriniz. (Bu işlemden sonra tekrar Trigger düğmesine basmalısınız.) Şekil 20. VSM Logic Analyser Ekran Görüntüsü 10
Uygulama-1.11: Frekansmetre uygulaması. 1. Kütüphaneden lock elemanını çağırınız. 2. ( Virtual Instruments) düğmesini kullanarak OUNTER TIMER elemanını tasarım alanına çağırınız. 3. Şekil 21 deki devreyi kurunuz. Şekil 21. Frekansmetre Uygulama Devresi 4. lock üretecinin frekansını 100Hz olarak ayarlayınız. 5. Frekansmetreyi Şekil 22 deki gibi ayarlayınız. Şekil 22. Frekansmetrenin Düzenleme Penceresi 6. Devrenizi çalıştırınız. 7. Frekansmetrenin ekranından clock üretecinin frekansı görülecektir. Uygulama-1.12: Yarım toplayıcı devresinin yapımı. 1. Kütüphaneden AND, 74136 ve LED-RED elemanlarını çağırınız. 2. Gadgets araç çubuğunda bulunan (Generator) düğmesini tıklayınız. Açılan sinyal çeşitlerinden DPATTERN sinyal çeşidini seçiniz. 3. Şekil 23 deki devreyi kurunuz. 11
Şekil 23. EXOR ve AND Kapılı Yarım Toplayıcı Devresi 4. Düzenleme modundayken DPATTERN sinyallerini Şekil 24 daki gibi ayarlayınız. 5. Yine düzenleme modundayken terminal uçlarını isimlendiriniz. ( Uygulama 23 e bakınız.) Şekil 24. DPATTERN Sinyallerinin Düzenlenmesi 6. Devrenizi çalıştırınız. Çıkış ledlerini gözlemleyiniz. 7. DPATTERN elemanları dijital devrelerin girişlerine lojik sinyaller vermek için kullanılır. DPATTERN sinyalinin düzenleme penceresinde Pulse width ( Secs ) seçeneği ile devreye verilecek 1 bitlik lojik sinyalin ( palsin ) genişliği saniye olarak ayarlanır. Specific pulse train seçeneği ile de devreye verilecek lojik sinyallerin ( palslerin ) sırasını kullanıcı kendisi belirleyebilir. Uygulama-1.13: NE 555 entegresi ile yapılan tek kararlı multivibratör devresi. 1. Şekil 25 deki devreyi kurunuz. 2. lock sinyalinin frekansını 50Hz olarak ayarlayınız. 12
Şekil 25. NE 555 Entegresi İle Yapılan Tek Kararlı Multivibratör Devresi 3. lock sinyalini ve multivibratörün çıkış sinyalini Osilaskopta gözlemleyiniz. ( Üstteki sinyal multivibratörün çıkış sinyalini, alttaki sinyal lock palsini göstermektedir. ) Şekil 26. Osilaskop Ekranı 4. 5KΩ direnç 5µF lık kondansatör zamanlama elemanlarıdır. 555 li multivibratör devrelerinde bu direncin değeri 1MΩ ve kondansatörün değeri 100µF gibi büyük değerde seçilir. Biz multivibratörün konum değişimini osilaskoptan daha iyi gözlemleyebilmek için düşük değerli direnç ve düşük kapasiteli kondansatör seçtik. 5. Sizde zamanlama elemanlarının değerlerini değiştirerek multivibratörün çıkışını gözlemleyiniz. 6. Tek karalı multivibratörler, girişlerine tetikleme sinyali uygulandığında konup değiştirip zamanlama elemanlarının belirledikleri sürece bu konumda kalan, süre sonunda tekrara ilk konumuna dönen devrelerdir. Uygulama-1.14: PI 16F877 ile seri LD displayin kontrolünün yapılması. 1. File Load Design seçeneklerini çalıştırınız. SAMPLES\ Milford Serial LD Demo\ RS232LD dosyasını tasarım alanına çağırınız. 2. Şekil 27 daki devre tasarım alanında görülecektir. 13
Şekil 27. PI ile LD Kontrolü 3. Play butonuna basarak devreyi çalıştırınız. 4. VTerm ihazının simülasyon penceresi karşınıza gelecektir. ( Şekil 28 ) Şekil 28. VTerm Ekranı 5. LD nin ekranında gösterilen Milford LD Demo yazısı çıkıp, kursör 2. satıra indikten sonra yanıp sönmeye başladıktan sonra Virtual terminal penceresi kullanılarak klavyeden yazılan yazılar LD ekranında görünecektir. 6. Bu devrede VTerm cihazı, PI e seri veri göndermektedir. PI de bu seri verilerin kodunu çözerek LD ekranında göstermektedir. 4. DİJİTAL DEVRE UYGULAMALARI 1. Basit Kapı Devreleri Tasarımı Ve Analizinin Yapılarak Sonuçların Değerlendirilmesi Uygulama-2.1: VE kapısı deneyi. 1. Şekil 29 de verilen devreyi kurunuz. 2. Bataryanın değerini 5V olarak ayarlayınız. 3. SW1 anahtarını A ve SW2 anahtarını B olarak adlandırınız. 14
Şekil 29. VE kapısı Deneyi 4. A ve B anahtarlarının konumlarını GND ( lojik 0 ) konumlarına getiriniz. ( LED i gözlemleyiniz. LED yanıyorsa lojik 1 yanmıyorsa lojik 0 olarak değerlendirilir. ) 5. A ve B anahtarlarının konumlarını 5V ( lojik 1 ) konumlarına getiriniz. LED i gözlemleyiniz. 6. A anahtarını lojik 1, B anahtarını lojik 0 konumuna getiriniz. LED i gözlemleyiniz. 7. A anahtarını lojik 0, B anahtarını lojik 1 konumuna getiriniz. LED i gözlemleyiniz. 8. Anahtarların pozisyonlarına göre VE kapısının doğruluk tablosu Tablo 2 deki gibi olacaktır. A B ÇIKIŞ 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 Tablo 2. Ve Kapısının Doğruluk tablosu 9. VE kapısının her iki girişi lojik 1 seviyesinde ise çıkış lojik 1 seviyesindedir. Girişlerden biri veya ikisi lojik 0 seviyesinde ise çıkış lojik 0 seviyesindedir. 10. Aynı deneyi diğer kapılarla da yapınız ve sonucu gözlemleyiniz. Uygulama-2.2: DEĞİL-VE-VEDEĞİL kapıları ile ÖZEL VEYA kapısının elde edilmesi. 1. Şekil 30 de verilen devreyi kurunuz. 2. Devrenin girişlerinde anahtar yerine logicstate elemanları kullanılmıştır. Böylece devre hem daha sade hem de daha anlaşılır olmaktadır. 3. Logicstate elemanları sırasıyla A ve B olarak adlandırınız. Şekil 30. DEĞİL-VE-VEDEĞİL Kapıları İle ÖZEL VEYA Kapısının Elde Edilmesi 15
4. A ve B girişlerinin konumlarını değiştirerek LED in durumunu gözlemleyiniz. 5. A ve B girişlerinin konumlarına göre ÖZEL VEYA Kapısının doğruluk tablosu Tablo 3 deki gibi olacaktır. A B ÇIKIŞ 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 Tablo 3. ÖZEL VEYA Kapısının Doğruluk Tablosu 6. ÖZEL VEYA kapısının girişlerinin durumu birbirlerinden farklı ise ( biri lojik 1 diğeri lojik 0) çıkış lojik 1 dir. Giriş değişkenlerinin durumları aynı ise çıkış lojik 0 dır. Uygulama-2.3: Lojik kapılarla 2 bitlik karşılaştırıcının yapılması. 1. Şekil 31 de verilen devreyi çiziniz. 2. Devrenin daha sade görünmesi için çıkışlarında LED yerine lojik prob kullandık. ( İsteğinize bağlı olarak LED de kullanabilirsiniz.) Şekil 31. 2 Bitlik Karşılaştırıcı Devresi 3. Lojik girişleri sırasıyla A ve B olarak adlandırınız. 4. Lojik çıkışları sırasıyla A>B, A=B, A<B olarak adlandırınız. 5. A ve B girişlerinin konumlarını değiştirerek devrenin lojik çıkışlarını inceleyiniz. 6. A ve B girişlerinin konumlarına göre karşılaştırıcı devresinin doğruluk tablosu Tablo 4 deki gibi olacaktır. A B A>B A=B A<B 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 Tablo 4. 2 Bitlik Karşılaştırıcı Devresinin Doğruluk Tablosu 16
Uygulama-2.4: AND/NAND kapılı tetiklemeli RS flip-flop un oluşturulması ve incelenmesi. 1. Şekil 94 de verilen devreyi tasarlayınız. 2. Devrenin R ve S girişlerine bağlanan sinyalleri tasarım alanına çağırmak için Gadgets araç çubuğunda bulunan (generatör) düğmesine tıklayınız ve açılan sinyal çeşitlerinden DPATTERN sinyalini seçiniz. Şekil 32. AND/NAND Kapılı Tetiklemeli RS Flip-Flop 3. (Instant edit mode) butonu aktif iken DPATTERN sinyallerini Şekil 33 deki gibi düzenleyiniz. 4. Devrenin girişine uygulanan clock palsinizi tasarım alanına çağırmak yine için Gadgets araç çubuğunda bulunan (generator) düğmesine tıklayınız ve açılan sinyal çeşitlerinden DLOK sinyalini seçiniz. 5. Düzenleme modundayken lock Palsinizi Şekil 34 daki gibi düzenleyiniz.. Şekil 33.DPATTERN Düzenleme Penceresi Şekil 34.LOK Sinyali Düzenleme Penceresi 17
6. Düzenleme modundayken AND ve NOR kapılarını Şekil 35 deki gibi düzenleyiniz Data To Q Delay ( Low-High ) : 100n Data To Q Delay (High -Low) : 100n Deglitch Time For Q Output : 50n 7. Devrenizi çalıştırınız. 8. Devrenizin lojik sinyallerini görmek için lojik diyagramını çizelim. 9. Gadgets araç çubuğunda bulunan (Simulation Graph) düğmesine tıklayınız. Gösterilen grafik çeşitlerinden DIGITAL grafik çeşidini seçiniz ve tasarım alanında grafik alanınızı belirleyiniz. ( Faaliyet 3 / Uygulama 15 e bakınız. ) Şekil 35. NAND ve NOR Kapısı Düzenleme Penceresi 10. Graph Edit Graph seçeneklerini çalıştırınız ve Şekil 36 deki düzenlemeleri yapınız. Şekil 36 Grafik Düzenleme Penceresi 11. Düzenlemeyi yaptıktan sonra grafiğin bu değişikliklere göre simülasyonunun tekrar yapılıp yapılmayacağı sorulur. YES butonuna tıklayarak evet cevabını veriniz. 12. Graph Add Trace seçeneklerini çalıştırınız. Karşınıza gelen pencerede Şekil 37 daki düzenlemeleri yapınız. ( Her sinyal için aynı işlemi tekrarlayınız.) 13. Giriş ve çıkış işlemlerinin seçim işlemi bittikten sonra Graph Simulate Graph seçeneklerini çalıştırınız. 18
Şekil 37. R Girişinin Grafikte Gösterilmesi 14. RS Flip-Flop un lojik diyagramı Şekil 38 deki gibi olacaktır. Şekil 38. RS Flip-Flop un Lojik Diyagramı 2. Çeşitli Devre Tasarımları Ve Analizlerinin Yapılarak Sonuçların Değerlendirilmesi Uygulama-2.5: D tipi FF lu asenkron yukarı sayıcı devresi. 1. Kütüphaneden 74EG-BD, DTFF ve LOK elemanlarını çağırınız. 2. Şekil 39 de verilen devreyi tasarım alanına kurunuz. 3. LOK üretecini 1Hz olarak ayarlayınız. 4. Devrenizi çalıştırınız. 5. lock üretecinin frekansını istediğiniz değişik frekanslarda ayarlayarak devrenizin çalışmasını inceleyiniz. Şekil 39. D/FF lu Asenkron Yukarı Sayıcı Devresi 19
Uygulama-2.6: Subcircuit uygulaması (Entegre devrenin oluşturulması). 1. Boş bir tasarım alanı açınız. 2. Main Modes araç çubuğunda bulunan ( Subcircuit) düğmesine tıklayınız. 3. Fare imlecini tasarım alanında subcircuit oluşturmak istediğiniz yere götürünüz. 4. Sol tuşa basılı tutunuz ve fare imlecini sürükleyerek bir kare oluşturunuz. ( Şekil 40 ) Şekil 40. Subcircuit Oluşturulması 5. Subcircuit kutusu oluşturulduktan UNNAMED HİLD SHEET isimli bir tasarım alanı daha oluşur. Bu tasarım alanı ana tasarım alanına bağlı olan bir alt tasarım alanıdır ve bu tasarım alanında subcircuit kutusunun içerisinde bulunacak olan devre oluşturulur. Bu tasarım alanının içi boştur. Bu tasarım alanını incelemek için Design- Goto Sheet seçeneklerini çalıştırınız. Karşınıza Şekil 41 deki gibi bir pencere gelecektir. Fare imlecini UNNAMED HİLD SHEET üzerine götürünüz ve OK butonuna basınız. Böylece UNNAMED HİLD SHEET tasarım alanı açılacaktır. 6. Ana tasarım alanına geri dönmek için Design Exit to Parent seçeneklerini çalıştırınız. Şekil 41. Alt Tasarım Alanının Görünümü 7. Ana tasarım alanında bulunan Subcircuit isim vermek için düzenleme modundayken fare imleciyle Subcircuit in üzerine geliniz ve sol tıklayınız. Şekil 42 de verilen Edit Subcircuit penceresi açılacaktır. Name kutusuna EX- OR, ircuit kutusuna ÖZEL VEYA yazınız. Ok butonuna basınız. Böylece Subcircuit ı isimlendirmiş oldunuz. 20
Şekil 42. Subcircuit Düzenleme Penceresi 8. Subcircuit ın ismini EX-OR devrenin ismini ÖZEL VEYA olarak adlandırmış oldunuz. Şekil 43. Subcircuit a İsim Verilmesi 9. Alt tasarım alanının adı da EX-OR olarak değişir. Alt tasarım alanına geçmek için Design Goto Sheet seçeneklerini çalıştırınız. Karşınıza gelen pencereden fare imleciyle EX-OR alt tasarım alanına geliniz ve OK butonuna basınız. Şekil 44. Alt Tasarım Alanına Geçilmesi 10. Açılan alt tasarım alanı boş olacaktır. Bu tasarım alanı üzerine. Subcircuit olarak oluşturmak istediğiniz devre çizilir. 11. Şekil 107 deki devreyi çiziniz. Şekil 45. Subcircuit Devresinin Oluşturulmaya Başlanması 21
12. Gadgets araç çubuğu üzerinde bulunana ( Inter-sheet Terminal ) araç düğmesine basınız ve malzeme kutusuna gelen terminal uçlarından INPUT terminalini seçiniz. 13. Tasarım alanında bulunan devrenizin giriş uçlarına sol tıklayınız. Terminaller devrenizin giriş uçlarına eklenecektir. 14. Malzeme kutusundan OUTPUT terminalini seçiniz. Devrenizin çıkışına bu terminali ekleyiniz. 15. Şekil 46 deki gibi bu terminalleri devrenize bağlayınız. Şekil 46. Terminal Uçlarının Devreye Bağlanması 16. Düzenleme modundayken devrenizin giriş ve çıkış uçlarını isimlendiriniz. ( Şekil 47 ) Şekil 47. Terminal Uçlarının İsimlendirilmesi 17. Yine düzenleme modundayken Q1 terminalinin üzerine sol tıklayınız. Açılan Edit Terminal Label penceresinden Style butonuna basınız. Fallow Global seçeneğindeki onayı kaldırınız. Height kutusu aktif hale gelecektir. Buradan terminal isminin boyutunu 0.2in olarak ayarlayınız. Terminal isminin diğer özelliklerini de istediğiniz gibi ayarlayabilirsiniz. 18. Aynı yöntemi kullanarak diğer terminal uçlarının isimlerinin boyutlarını 0.2in olarak ayarlayınız. Şekil 48. Subcircuit Oluşturacağımız Devrenin Tamamlanmış Hali 22
19. Böylece Subcircuit oluşturacağınız devreyi tamamlamış oldunuz. ( Şekil 48 ) 20. Şimdi ana tasarım alanına dönünüz. 21. Main Modes araç çubuğunda bulunan (Subcircuit ) araç düğmesine basınız. Açılan portlardan INPUT portunu seçiniz. Fare imlecini tasarım alanında bulunan Subcircuit ın sol üste yakın kenarına götürünüz ve bir kere sol tıklayınız. Giriş terminali Subcircuit a bağlanmış olacaktır. Şekil 49 deki gibi giriş terminallerini yerleştiriniz. 22. Bu defa OUTPUT portunu seçiniz ve Şekil 49 de görüldüğü gibi Subcircuit ın çıkışına yerleştiriniz. Şekil 49. Subcircuit Portlarının Bağlanması 23. Düzenleme moduna geçiniz ve portları isimlendiriniz. Portlara vereceğiniz isimler alt tasarım alanında oluşturduğunuz devrenin giriş ve çıkış terminallerine vereceğiniz isimlerle aynı olmalıdır. Şekil 50. Subcircuit Portlarının İsimlendirilmesi 24. Subcircuit devrenizi oluşturmuş oldunuz. ( Şekil 50 ) 25. Şekil 51 deki devreyi kurunuz. 26. Devrenizi çalıştırınız. Devrenizin çalışması alt tasarım alanında oluşturduğunuz devrenin çalışmasıyla aynı olmalıdır. ( ÖZEL VEYA olarak çalışmalıdır. ) Şekil 51. Subcircuit İle Oluşturulan Devrenin Çalıştırılması 23
Uygulama-2.7: PI ile step motor kontrolünün yapılması. 1. File Load Design seçeneklerini çalıştırınız. 2. Samples/Motor Examples /PISTEPR dosyasını tasarım alanına çağırınız. 3. Şekil 52 de verilen devre tasarım alanında görülecektir. 4. Play butonuna basarak devrenizi çalıştırınız. Şekil 52. PI İle Step Motor Uygulaması 5. Devredeki butonlara sırasıyla basarak step motoru ileri-geri hareket ettiriniz. 6. Düzenleme modundayken fare imlecini PI16F84A entegresinin üzerine getiriniz ve sol tıklayınız. Açılan edit penceresinden pic in özelliklerini inceleyiniz. Uygulama-2.8: Eleman oluşturulması ve kütüphaneye eklenmesi. DS1868 çiftli dijital potansiyometre entegresi oluşturacağız. Bu entegrenin özellikleri: Ultra düşük güç tüketimi İki dijital kontrollü 256 durumlu potansiyometre İki potansiyometre için Seri portla tanımlanan okuma ve set etme Yüksek dirençler elde edebilmek için dirençlerin seri bağlanabilmesi +5 yada +3 volt operasyon Standart direnç değerleri o DS1868-10 10K o DS1868-50 50K o DS1868-100 100K 1. Yeni bir çalışma sayfası açınız. 2. 2D araç çubuğu üzerinde bulunan ( 2D Graphics Box) araç düğmesine sol tıklayınız. 3. Açılan Graphic Styles seçeneklerinden OMPONENT i seçiniz. 24
4. Tasarım alanında sol tuşa basılı tutarak istediğiniz boyutta bir dikdörtgen çiziniz. Böylece elemanınızın dış çerçevesini belirlemiş oldunuz. 5. Oluşturduğunuz dikdörtgeni farenin sağ tuşunu kullanarak blok içerisine alınız. ( Şekil 53 ) Şekil 53. Eleman Şeklinin Oluşturulması 6. Eleman şeklinizi oluşturduktan sonra Library Make Symbol seçeneklerini çalıştırınız. 7. Açılan Make Symbol penceresini Şekil 116 daki gibi düzenleyiniz. Şekil 54. Make Symbol Penceresi 8. Gadgets araç çubuğu üzerinde bulunan ( device pin) düğmesine basınız ve açılan pin çeşitleri içerisinden DEFAULT pinini seçiniz. 9. Yeni oluşturduğunuz elemanın, pinlerini oluşturacağınız yerlerine fare imlecini götürünüz ve bir kere sol tıklayınız. 10. Şekil 55 de görüldüğü gibi Elemanın pinlerini yerleştiriniz. Şekil 55. Elemanın Pinlerinin Oluşturulması 11. Elemanın pinlerine numara ve isim vermek için düzenleme moduna geçiniz. Fare imlecini elemanın sol en üst pini üzerine götürünüz ve sol tıklayınız. Açılan Edit Pin penceresini Şekil 56 deki gibi düzenleyiniz. 25
Şekil 56. Edit Pin Penceresi 12. 1 nolu pine isim ve numara verdikten sonra aynı yöntemle diğer pinlere de isim ve numara veriniz. Şekil 57. Pinlerin İsm Ve Numaralandırma İşleminin Bitirilmesi 13. Şimdi elemanı blok içerisine alınız. Library Make Device seçeneklerini çalıştırınız. 14. Karşınıza gelen Make Device penceresinden elemanınıza isim ve sembol ismi veriniz. Next butonuna basınız. ( Şekil 58 ) Şekil 58. Make Device Penceresi 15. Karşınıza Şekil 59 deki pencere gelir. Bu pencerede Add/Edit butonuna basınız. 26
Şekil 59. Elemanın PB Tanımlama Penceresi 16. Karşınıza Şekil 60 deki pencere gelecektir.bu pencere aracılığı ile elemanınıza PB tanımlamaları yapabilirsiniz ve pinlerde istediğiniz değişiklikleri yapabilirsiniz. İstediğiniz değişiklikleri yaptıktan sonra Add butonuna basınız. Şekil 60. Package Device Penceresi 17. Karşınıza Şekil 61 de verilen pencere gelir. Bu pencere aracılığı ile yaptığınız elemanda baskılı devre çiziminde kullanılmak üzere uygun olan PB pin bağlantısını seçiniz ve farenin sol tuşu ile üzerine çift tıklayınız. 27
Şekil 61. Pick Packages Penceresi 18. Package device penceresi açılacaktır. Pencerenin sol tarafında elemanın pinleri ve özellikleri görülmektedir. Pin isimlerinin üzerine sol tıklayarak seçili hale getirebilir ve seçili durumdayken sağ tıklayarak özelliklerini değiştirebilirsiniz. ( Şekil 62 ) Şekil 62. Package Device Penceresi 19. Package Device penceresindeyken Assign Package(s) butonuna basınız. Şekil 63 deki pencere ekrana gelecektir. Bu pencerede elemanınız için tanımladığınız PB pin bağlantısının görünüşü yer alır. Next butonuna basınız. 28
Şekil 63. Make Device Penceresi 20. Ekrana Şekil 64 daki pencere gelecektir. Bu pencerede elemanla ilgili tanımlamalar bulunur. Başka tanımlamalar yapmak istiyorsanız New butonuna basınız. Tanımlamalar bittikten sonra Next butonuna basınız. Şekil 64. Elemana Özellik Ekleme Penceresi 21. Şekil 65 de verilen pencerede eleman için varsa Data sheet dosyası tanımlanır. Eğer eleman için yardım dosyası oluşturduysanız bu pencere aracılığı ile bu yardım dosyası da tanımlanır. Tanımlama işlemini bitirdikten sonra Next butonuna basınız. 29
Şekil 65. Elemana Data Sheet Ekleme Penceresi 22. Ekrana gelen pencerede elemanın ekleneceği kütüphane seçilir. Bu pencerede sadece USERDV kütüphanesi görülür. OK butonuna basarak elemanı bu kütüphaneye ekleyiniz. 23. DS 1868 elemanı USERDV kütüphanesine yerleşmiş oldu. 24. Oluşturduğunuz elemanı tasarım alanına çağırınız. ( Şekil 66 ) Şekil 66. Oluşturduğunuz Elemanın Tasarım Alanındaki Görüntüsü 30
Uygulama-2.9: Tasarım alanında bulunan devrenin malzeme listesinin çıkarılması. 1. File Load Design komutlarını çalıştırınız. Açılan pencereden SAMPLES- Animated ircuits klasörünün içinde bulunan Opamp01 dosyasını tasarım alanına çağırınız. 2. Tools Bill of Materials-Defult seçeneklerini çalıştırınız. 3. Devrenin malzeme listesi rapor halinde sunulacaktır. ( Şekil 67 ) Şekil 67. Tasarım Alanında Bulunan Devrenin Malzeme Listesi 4. Pencerenin altında bulunan lipboard butonunu kullanarak malzeme listenizi Windows işletim sisteminin panosuna alabilirsiniz. 5. Yine pencerenin altında bulunan Save As butonunu kullanarak malzeme listesini bir rapor halinde kaydedebilirsiniz. Uygulama-2.10: Tasarım alanında bulunan devrenin elektriksel hatasının test edilmesi. 1. Şekil 68 daki devreyi tasarım alanına kurunuz. Şekil 68. Opampın Toplar Yükselteç Olarak Kullanılması 2. Devrenizi çalıştırınız. 3. Tools Electrical Rules heck seçeneklerini çalıştırınız. Açılan Electrical Rules heck penceresini inceleyiniz. 31
4. En son satırda verilen No ER errors found mesajı devrenizde elektriksel hata olmadığını bildirmektedir. ( Şekil 69 ) Şekil 69. Elektriksel Hata Testi 5. Komplex devrelerde elektriksel hata testinin yapılması devrenin doğru çalışabilmesi bakımından önemlidir. 32